DE102011053664B4 - Low pressure bypass EGR device - Google Patents

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Abstract

Eine Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung (1), die aufweist:ein Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil (4), das einen Strömungskanalbereich eines Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals (3) einstellt, über den AGR-Gas in einen Einlasskanal (2) eingeführt wird,ein Einlassdrosselventil (5) zum Erzeugen von Einlassunterdruck an einem Zusammenflussabschnitt des Einlasskanals (2) und des Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals (3),eine einzige elektrische Betätigungseinrichtung (6), die das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil (4) antreibt,einen Verbindungsmechanismus (7) zum Antreiben des Einlassdrosselventils (5) durch das Ändern einer Ausgabecharakteristik der elektrischen Betätigungseinrichtung (6), wobei der Verbindungsmechanismus (7) aufweist:eine Nockenplatte (9), die sich mit dem Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil (4) dreht, undeinen getriebenen Arm (11) mit einem Nockeneingriffsabschnitt (10), der sich mit dem Einlassdrosselventil (5) dreht, wobei der Nockeneingriffsabschnitt (10) mit der Nockenplatte (9) in Eingriff steht und durch eine Rolle (10a) und eine Welle (10b) gebildet wird,ein Gehäuse (12), in dem das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil (4) und das Einlassdrosselventil (5) untergebracht sind, undeine mechanische Stoppeinrichtung (14) mit einem Vorsprung (13) an dem Gehäuse (12) zum Regulieren des getriebenen Armes (11), wobeider getriebene Arm (11) einen Winkel (A8) des getriebenen Armes hat, der durch einen Winkel dargestellt ist, der zwischen einer Referenzlinie (L0), die ein Rotationszentrum des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils (4) und ein Rotationszentrum des Einlassdrosselventils (5) verbindet, und einer Rotationslinie (L1) definiert ist, die das Rotationszentrum des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils (4) und das Rotationszentrum der Rolle (10a) des Nockeneingriffsabschnitts (10) verbindet,der Winkel Aθ des getriebenen Armes einen Variationsbereich hat, der größer als 0° eingestellt ist, während die Nockenplatte (9) eine Rotation beschreibt, undder Vorsprung (13) mit dem getriebenen Arm (11) so in Kontakt gebracht wird, dass der Winkel (Aθ) des getriebenen Armes nicht kleiner als 0° wird.A low pressure bypass EGR device (1), comprising:a low pressure bypass EGR regulating valve (4) that adjusts a flow channel portion of a low pressure bypass EGR passage (3) through which EGR gas flows into one Inlet channel (2) is introduced, an inlet throttle valve (5) for generating inlet negative pressure at a confluence section of the inlet channel (2) and the low-pressure bypass EGR channel (3), a single electrical actuator (6) which carries out the low-pressure bypass - EGR control valve (4), a connection mechanism (7) for driving the intake throttle valve (5) by changing an output characteristic of the electric actuator (6), the connection mechanism (7) comprising: a cam plate (9) which is connected to the low pressure bypass EGR control valve (4), and a driven arm (11) having a cam engaging portion (10) rotating with the intake throttle valve (5), the cam engaging portion (10) engaging the cam plate (9). and is formed by a roller (10a) and a shaft (10b), a housing (12) in which the low pressure bypass EGR control valve (4) and the intake throttle valve (5) are housed, and a mechanical stop device (14 ) having a projection (13) on the housing (12) for regulating the driven arm (11), the driven arm (11) having a driven arm angle (A8) represented by an angle formed between a reference line ( L0) which connects a rotation center of the low pressure bypass EGR control valve (4) and a rotation center of the intake throttle valve (5), and a rotation line (L1) which defines the rotation center of the low pressure bypass EGR control valve (4). and the center of rotation of the roller (10a) of the cam engaging portion (10) connects, the angle Aθ of the driven arm has a variation range set larger than 0° while the cam plate (9) describes rotation, and the projection (13) with the driven arm (11) is brought into contact so that the angle (Aθ) of the driven arm does not become smaller than 0°.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung, in der ein Teil des Abgases, das von einer Brennkraftmaschine ausgesendet wurde, von einem Niederauslassdruckbereich (wo der Auslassdruck niedrig ist) des Abgaskanals zu einem Niedereinlassunterdruckbereich (wo der Unterdruck der Einlassluft weniger erzeugt wird) des Einlasskanals zurückgeführt wird.The present invention relates to a low-pressure bypass EGR device in which a part of the exhaust gas emitted from an internal combustion engine is transferred from a low exhaust pressure region (where the exhaust pressure is low) of the exhaust passage to a low intake negative pressure region (where the negative pressure of the intake air less is generated) of the inlet channel is returned.

Eine Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung ist bekannt, bei der eine Verbrennungstemperatur einer Motorverbrennungskammer gesenkt wird, so dass Stickstoffoxide (NOx) im Abgas kaum erzeugt werden (oder das Klopfen kaum erzeugt wird).A high-pressure bypass EGR device is known in which a combustion temperature of an engine combustion chamber is lowered so that nitrogen oxides (NOx) are hardly generated in the exhaust gas (or knocking is hardly generated).

Auf eine solche Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung wird sich im Wesentlichen als eine AGR-Vorrichtung bezogen, in der ein Teil des Abgases, das durch einen Abgaskanal strömt, zu einem Einlasskanal stromabwärts von einem Drosselventil (in einem Bereich, in dem ein Unterdruck der Einlassluft stark erzeugt wird) als AGR-Gas zurückgeführt wird. Das AGR-Gas, das ein nicht entflammbares Gas ist, wird mit Einlassluft gemischt, wodurch die Verbrennungstemperatur des Motors gesenkt wird.Such a high-pressure bypass EGR device is essentially referred to as an EGR device in which a part of the exhaust gas flowing through an exhaust passage flows to an intake passage downstream of a throttle valve (in a region in which a negative pressure the intake air is strongly generated) is recirculated as EGR gas. The EGR gas, which is a non-flammable gas, is mixed with intake air, reducing the combustion temperature of the engine.

Ein Hochdruck-Umführ-AGR-Regulierventil ist in einem Hochdruck-Umführ-AGR-Kanal der Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung vorgesehen, über den AGR-Gas zum Einlasskanal hinströmt. Das Hochdruck-Umführ-AGR-Regulierventil stellt den Strömungskanalbereich des Hochdruck-Umführ-AGR-Kanals ein. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) steuert das Hochdruck-Umführ-AGR-Regulierventil, so dass die AGR-Menge (umgeführte Abgasmenge je Zeiteinheit) entsprechend einem Motorantriebszustand, wie zum Beispiel der Motordrehzahl oder Motorlast, erhalten wird.A high pressure bypass EGR control valve is provided in a high pressure bypass EGR passage of the high pressure bypass EGR device through which EGR gas flows to the intake passage. The high pressure bypass EGR control valve adjusts the flow channel area of the high pressure bypass EGR channel. An electronic control unit (ECU) controls the high-pressure bypass EGR control valve so that the EGR amount (exhaust gas bypass amount per unit time) is obtained according to an engine driving condition such as engine speed or engine load.

Im Gegensatz dazu wurde vor kurzem zusätzlich zur Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung eine Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung (zum Beispiel wird sich auf die JP-2008-150955A bezogen) als eine Technologie entwickelt, um die Verbrennungstemperatur des Motors in einem breiten Betriebsbereich zu senken.In contrast, recently, in addition to the high-pressure bypass EGR device, a low-pressure bypass EGR device has been introduced (for example, reference will be made to the JP-2008-150955A (related) developed as a technology to reduce the combustion temperature of the engine over a wide operating range.

Die deutsche Patentoffenlegungsschrift DE 10 2010 032 824 A1 offenbart eine Niederdruck-Abgasrückführvorrichtung, bei eine Betätigungseinrichtung die Vorrichtung antreibt und eine Ausgabe der Betätigungseinrichtung außerdem über eine Verbindungseinrichtung zu einem Einlassluftdrosselventil übertragen wird. Außerdem gibt es eine mechanische Stoppeinrichtung, die den maximalen Öffnungsgrad des Einlassluftdrosselventils begrenzt.The German patent disclosure document DE 10 2010 032 824 A1 discloses a low pressure exhaust gas recirculation device in which an actuator drives the device and an output of the actuator is also transmitted to an intake air throttle valve via a connecting device. There is also a mechanical stop device that limits the maximum opening degree of the intake air throttle valve.

Die US-amerikanische Patentoffenlegungsschrift US 2010 / 0 206 274 A1 offenbart ein Niederdruck-Abgasrückführsystem mit einem Abgasrückführkanal und einem Einlassluftkanal, die in einer solchen Weise über einen Verriegelmechanismus verbunden sind, dass der Einlassluftkanal nicht geschlossen werden kann, solange der Verriegelmechanismus in einem Verriegelungszustand ist.The US Patent Disclosure US 2010 / 0 206 274 A1 discloses a low pressure exhaust gas recirculation system having an exhaust gas recirculation duct and an intake air duct connected via a locking mechanism in such a manner that the intake air duct cannot be closed as long as the locking mechanism is in a locking state.

Die DE 10 2009 048 482 A1 zeigt ein Abgasrückführungssystem, das über einen Verbindungsmechanismus eine Steuerung eines Drosselventils über eine Nockenplatte mit der Steuerung eines AGR-Ventils verbindet. Eine mechanische Stoppeinrichtung zur Regulierung der Nockenplatte ist hierbei als Feder ausgebildet.The DE 10 2009 048 482 A1 shows an exhaust gas recirculation system that connects a control of a throttle valve via a cam plate to the control of an EGR valve via a connection mechanism. A mechanical stop device for regulating the cam plate is designed as a spring.

Bei der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung wird ein Teil des Abgases mit Niederdruck im Abgaskanal zu einem Bereich zurückgeführt, wo der Unterdruck der Einlassluft weniger in einem Einlasskanal erzeugt wird, so dass eine geringe Menge des AGR-Gases zum Einlasskanal der Brennkraftmaschine zurückgeführt wird.In the low-pressure bypass EGR device, a part of the exhaust gas having a low pressure in the exhaust passage is returned to a region where the negative pressure of the intake air is less generated in an intake passage, so that a small amount of the EGR gas is returned to the intake passage of the internal combustion engine .

Somit kann ein AGR-Gas mit niedriger Konzentration einem Motorantriebsbereich zugeführt werden, wo die Motorlast hoch ist, was nicht durch die Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung umgesetzt werden kann.Thus, a low concentration EGR gas can be supplied to an engine driving region where the engine load is high, which cannot be implemented by the high-pressure bypass EGR device.

Ein Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil ist in einem Niederdruck-Umführ-AGR-Kanal der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung vorgesehen, durch den AGR-Gas zum Einlasskanal hinströmt. Das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil stellt den Strömungskanalbereich des Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals ein. Eine ECU steuert das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil, so dass die AGR-Menge entsprechend einem Motorantriebszustand ähnlich dem Hochdruck-Umführ-AGR-Regulierventil erhalten wird.A low pressure bypass EGR control valve is provided in a low pressure bypass EGR passage of the low pressure bypass EGR device through which EGR gas flows toward the intake passage. The low pressure bypass EGR control valve adjusts the flow channel area of the low pressure bypass EGR channel. An ECU controls the low-pressure bypass EGR control valve so that the EGR amount is obtained corresponding to an engine driving condition similar to the high-pressure bypass EGR control valve.

In der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung wird ein Teil des Abgases mit Niederdruck im Auslasskanals zu dem Bereich zurückgeführt, wo der Unterdruck der Einlassluft weniger im Einlasskanal erzeugt wird.In the low-pressure bypass EGR device, a part of the exhaust gas with low pressure in the exhaust passage is recirculated to the region where the negative pressure of the intake air is less generated in the intake passage.

Obwohl es erforderlich ist, eine große Menge an AGR-Gas zur Brennkraftmaschine unter Verwendung der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung zurückzuführen, wird eine solche Anforderung kaum erreicht.Although it is required to return a large amount of EGR gas to the internal combustion engine using the low-pressure bypass EGR device, such a requirement is hardly achieved.

Es ist denkbar, dass sich ein Einlassdrosselventil, das einen Einlassunterdruck erzeugen kann, im Einlasskanal befindet, zu dem AGR-Gas zurückgeführt wird. Wenn es erforderlich ist, dass eine große Menge an AGR-Gas zum Motor zurückgeführt wird, wird das Einlassdrosselventil geschlossen, um einen Einlassunterdruck zu erzeugen.It is conceivable that an intake throttle valve, which can generate an intake vacuum, is located in the intake passage to which EGR gas is returned. When it is required that a large amount of EGR gas be returned to the engine is closed, the intake throttle valve is closed to create intake vacuum.

Das heißt, dass in einem Motorantriebszustand, in dem erforderlich ist, dass eine große Menge an AGR-Gas unter Verwendung der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung verwendet wird, erzeugt das Einlassdrosselventil einen Einlassunterdruck, so dass eine große Menge an AGR-Gas zum Motor zurückgeführt wird.That is, in an engine driving state where a large amount of EGR gas is required to be used using the low-pressure bypass EGR device, the intake throttle valve generates an intake negative pressure so that a large amount of EGR gas is supplied to the engine Motor is returned.

Jedoch wird gemäß Vorbeschreibung das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil entsprechend einer Motordrehzahl, einer Motorlast und Ähnlichem gesteuert.However, as described above, the low pressure bypass EGR control valve is controlled according to an engine speed, an engine load and the like.

Währenddessen wird das Einlassdrosselventil durch die ECU nur dann geschlossen, wenn eine große Menge an AGR-Gas erforderlich ist.Meanwhile, the intake throttle valve is closed by the ECU only when a large amount of EGR gas is required.

Das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil und das Einlassdrosselventil werden auf der Grundlage von unterschiedlichen Antriebsfaktoren gesteuert, so dass das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil und das Einlassdrosselventil individuell betrieben werden.The low pressure bypass EGR control valve and the intake throttle valve are controlled based on different driving factors, so that the low pressure bypass EGR control valve and the intake throttle valve are operated individually.

Daher sind eine exklusive Betätigungseinrichtung zum Antreiben des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils und eine andere exklusive Betätigungseinrichtung zum Antreiben des Einlassdrosselventils notwendig, was die Herstellungskosten, die Größe davon und das Gewicht davon erhöht.Therefore, an exclusive actuator for driving the low-pressure bypass EGR control valve and another exclusive actuator for driving the intake throttle valve are necessary, which increases the manufacturing cost, the size thereof and the weight thereof.

Es ist erforderlich, dass das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil und das Einlassdrosselventil durch eine einzige elektrische Betätigungseinrichtung angetrieben werden, die durch einen Elektromotor und einem Untersetzungsmechanismus gebildet sind, damit die Größe, die Kosten und das Gewicht davon verringert werden.It is required that the low pressure bypass EGR control valve and the intake throttle valve be driven by a single electric actuator constituted by an electric motor and a reduction mechanism in order to reduce the size, cost and weight thereof.

Es wird vorgeschlagen, dass eine einzige elektrische Betätigungseinrichtung das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil antreibt und dann seine Ausgabe zum Einlassdrosselventil über einen Verbindungsmechanismus übertragen wird.It is proposed that a single electrical actuator drives the low pressure bypass EGR control valve and then its output is transmitted to the intake throttle valve via a link mechanism.

Unter Bezugnahme auf 5 wird ein Beispiel des Verbindungsmechanismus spezifisch beschrieben. Der Verbindungsmechanismus 7, der in 5 gezeigt ist, weist auf:

  • eine Nockenplatte 9 mit einer Nockennut 8, die sich mit einem Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 dreht, und
  • einen angetriebenen Arm 11 mit einem Nockeneingriffabschnitt 10, der mit der Nockennut 8 zusammengepasst ist und mit dieser in Eingriff steht, und der sich mit einem Einlassdrosselventil 5 dreht.
With reference to 5 An example of the connection mechanism is specifically described. The connection mechanism 7, which is in 5 shown has:
  • a cam plate 9 with a cam groove 8 rotating with a low pressure bypass EGR control valve 4, and
  • a driven arm 11 having a cam engaging portion 10 fitted and engaged with the cam groove 8 and rotating with an intake throttle valve 5.

Der Nockeneingriffsabschnitt 10 ist durch eine Rolle 10a und eine Welle 10b gebildet.The cam engaging portion 10 is formed by a roller 10a and a shaft 10b.

Nur das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4, das durch einen Elektromotor 44 und einen Untersetzungsmechanismus 45 gebildet wird, wird durch die elektrische Betätigungseinrichtung 6 in einem Bereich, wo das Ventil 4 eine vollständig geschlossene Position θ0 hat, zu einer mittleren Position θ1 gedreht und ein Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 5 wird als Maximum aufrechterhalten.Only the low-pressure bypass EGR control valve 4, which is constituted by an electric motor 44 and a reduction mechanism 45, is rotated to a middle position θ1 by the electric actuator 6 in a range where the valve 4 has a fully closed position θ0 and an opening degree of the intake throttle valve 5 is maintained as a maximum.

Während das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 durch die elektrische Betätigungseinrichtung 6 von der mittleren Position θ1 zu einer vollständig geöffneten Position θ2 gedreht wird, wird der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 5 geändert.While the low-pressure bypass EGR control valve 4 is rotated from the middle position θ1 to a fully opened position θ2 by the electric actuator 6, the opening degree of the intake throttle valve 5 is changed.

Ein Variationsbereich eines Winkels Aθ des getriebenen Arms ist immer größer als 0° eingestellt, so dass der Verbindungsmechanismus 7 gleichmäßig den Nockeneingriffsabschnitt 10 entsprechend einer Rotation der Nockenplatte 9 verschieben kann. Das heißt, dass in einem Gestaltungsstadium der Winkel Aθ des getriebenen Arms als 0° < Aθ eingestellt ist.A variation range of an angle Aθ of the driven arm is always set larger than 0° so that the link mechanism 7 can smoothly shift the cam engaging portion 10 according to a rotation of the cam plate 9. That is, at a design stage, the angle Aθ of the driven arm is set as 0° < Aθ.

Der Winkel Aθ des getriebenen Arms ist ein Winkel, der eine Rotationsposition des getriebenen Arms 11 darstellt, und entspricht einem Winkel, der zwischen einer Referenzlinie L0 und einer Rotationslinie L1 definiert ist. Die Referenzlinie L0 ist definiert, um ein Rotationszentrum des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils 4 und ein Rotationszentrum des Einlassdrosselventils 5 zu verbinden. Die Rotationslinie L1 ist definiert, um das Rotationszentrum des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils 4 und ein Rotationszentrum der Rolle 10a zu verbinden.The driven arm angle Aθ is an angle representing a rotation position of the driven arm 11, and corresponds to an angle defined between a reference line L0 and a rotation line L1. The reference line L0 is defined to connect a rotation center of the low pressure bypass EGR control valve 4 and a rotation center of the intake throttle valve 5. The rotation line L1 is defined to connect the rotation center of the low pressure bypass EGR control valve 4 and a rotation center of the roller 10a.

Jedoch wird in einer realen Situation, eine Außenkraft, wie zum Beispiel ein Einlasspulsieren oder eine Fehlzündung, auf das Einlassdrosselventil 5 aufgebracht und wird der angetriebene Arm 11 in Rotation versetzt, so dass ein Istwinkel Aθ des getriebenen Armes kleiner als 0° werden kann.However, in a real situation, an external force such as intake pulsation or misfire is applied to the intake throttle valve 5 and the driven arm 11 is rotated so that an actual angle Aθ of the driven arm may become smaller than 0°.

Das heißt, dass bei dem Winkel Aθ des getriebenen Armes eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass Aθ<0° vorhanden ist, obwohl dieser als 0°<Aθ im Gestaltungsstadium gestaltet wurde.That is, the angle Aθ of the driven arm has a probability of having Aθ<0° even though it was designed as 0°<Aθ at the design stage.

Genauer gesagt liegt, wie es in 5 gezeigt ist, ein Zwischenraum (zum Beispiel Fertigungstoleranzen) zwischen der Nockennut 8 und der Rolle 10a vor. Ferner kann die Welle 10b, die die Rolle 10a stützt, durch Außenkräfte deformiert werden.More precisely, how it lies in 5 is shown, a gap (for example manufacturing tolerances) between the cam groove 8 and the roller 10a before. Further, the shaft 10b supporting the roller 10a may be deformed by external forces.

Daher dreht sich in einem Zustand von 5(a), wo das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 die vollständig geschlossene Position 80 hat, wenn eine Außenkraft auf das Einlassdrosselventil 5 im Urzeigersinn aufgebracht wird, wie es in 5(b) gezeigt ist, der angetriebene Arm 11 ebenfalls im Urzeigersinn, während sich die Nockenplatte 9 nicht bewegt. Während die Rotationslinie L1 in einer Weise gestaltet ist, dass das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 die vollständig geschlossene Position θ0 hat, wird die gestaltete Rotationslinie L1 in eine Rotationslinie L1' geändert, so dass ein Istwinkel Aθ des getriebenen Armes kleiner als 0° wird. Das heißt, dass in der realen Situation der Winkel Aθ des getriebenen Armes Aθ <0° wird.Therefore, rotates in a state of 5(a) , where the low pressure bypass EGR control valve 4 has the fully closed position 80 when an external force is applied to the intake throttle valve 5 in the clockwise direction, as shown in FIG 5(b) is shown, the driven arm 11 also clockwise, while the cam plate 9 does not move. While the rotation line L1 is designed in such a way that the low pressure bypass EGR control valve 4 has the fully closed position θ0, the designed rotation line L1 is changed into a rotation line L1' so that an actual angle Aθ of the driven arm is smaller than 0 ° will. This means that in the real situation, the angle Aθ of the driven arm becomes Aθ <0°.

Wenn der Istwinkel Aθ des getriebenen Armes kleiner als 0° wird (Aθ<0°), arbeitet der Nockeneingriffsabschnitt 10 als Bolzen oder Stab in Bezug auf die Nockennut 8, so dass die Nockenplatte 9 blockiert werden kann.When the actual angle Aθ of the driven arm becomes smaller than 0° (Aθ<0°), the cam engaging portion 10 works as a bolt or rod with respect to the cam groove 8 so that the cam plate 9 can be locked.

Das heißt, dass die Nockenplatte 9 blockiert werden kann, wenn die Situation von Aθ<0° erzeugt wird. Die Nockenplatte 9 kann sich nicht drehen, selbst wenn die elektrische Betätigungseinrichtung 6 erregt wird, so dass das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 und das Einlassdrosselventil 5 außer Kontrolle geraten können.That is, the cam plate 9 can be locked when the situation of Aθ<0° is created. The cam plate 9 cannot rotate even if the electric actuator 6 is energized, so that the low pressure bypass EGR control valve 4 and the intake throttle valve 5 may become out of control.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Gegenstände getätigt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung vorzusehen, bei der verhindert ist, dass eine Nockenplatte blockiert.The present invention has been made in view of the above objects, and it is an object of the present invention to provide a low-pressure bypass EGR device in which a cam plate is prevented from locking.

Entsprechend einem Beispiel der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung wurde einer aufgrund einer mechanischen Stoppeinrichtung zum Einschränken eines Rotationsbereiches eines getriebenen Armes ein Minimalwinkel des getriebenen Armes auf 0° oder mehr reguliert. Genauer gesagt wird der Minimal-Winkel des getriebenen Armes auf einen Winkelbereich zwischen 0° und einem minimalen Winkel Aθ0 des Armes reguliert.According to an example of the low-pressure bypass EGR device, a minimum angle of the driven arm was regulated to 0° or more due to a mechanical stopper for restricting a rotation range of a driven arm. More specifically, the minimum angle of the driven arm is regulated to an angular range between 0° and a minimum angle Aθ0 of the arm.

Dadurch wird der Istwinkel Aθ des getriebenen Armes nicht kleiner als 0°, selbst wenn eine Rotationskraft auf den getrieben Arm durch eine Außenkraft aufgebracht wird, wie zum Beispiel ein Einlasspulsieren oder eine Fehlzündung, die auf ein Einlassdrosselventil aufgebracht wird.As a result, the actual angle Aθ of the driven arm becomes not smaller than 0° even when a rotational force is applied to the driven arm by an external force such as an intake pulsation or a misfire applied to an intake throttle valve.

Als ein Ergebnis kann, selbst wenn die Außenkraft auf das Einlassdrosselventil aufgebracht wird, verhindert werden, dass ein Nockeneingriffsabschnitt als ein Stab in Bezug auf eine Nockennut wirkt, so dass verhindert werden kann, dass eine Nockenplatte blockiert. Somit kann die Zuverlässigkeit eines Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils erhöht werden.As a result, even when the external force is applied to the intake throttle valve, a cam engaging portion can be prevented from acting as a rod with respect to a cam groove, so that a cam plate can be prevented from locking. Thus, the reliability of a low-pressure bypass EGR control valve can be increased.

Der Nockeneingriffsabschnitt weist eine Rolle, die in die Nockennut eingepasst ist, und eine Welle, die an einem Rotationsende des angetriebenen Arms befestigt ist, auf. Die Welle lagert drehbar den Rotor.The cam engaging portion includes a roller fitted into the cam groove and a shaft attached to a rotation end of the driven arm. The shaft rotatably supports the rotor.

Somit wird, selbst wenn ein Zwischenraum zwischen der Nockennut und der Rolle erzeugt wird oder selbst wenn die Welle verformt wird, der Minimalwinkel des Istwinkels Aθ des angetriebenen Arms auf 0° oder mehr reguliert.Thus, even if a gap is created between the cam groove and the roller or even if the shaft is deformed, the minimum angle of the actual driven arm angle Aθ is regulated to 0° or more.

Beispielsweise ist ein erstes Element, das die mechanische Stoppeinrichtung bildet, der getriebene Arm, der sich außerhalb eines Ventilgehäuses dreht, und ist ein zweites Element, dass die mechanische Stoppeinrichtung bildet, ein Vorsprung, der an einer Außenwand des Ventilgehäuses definiert ist. Der getriebene Arm berührt den Vorsprung, um einen wesentlichen minimalen Winkel des getriebenen Armes auf 0° oder mehr zu regulieren.For example, a first element constituting the mechanical stop means is the driven arm rotating outside a valve housing, and a second element constituting the mechanical stop means is a projection defined on an outer wall of the valve housing. The driven arm contacts the projection to regulate a substantial minimum angle of the driven arm to 0° or more.

Beispielsweise ist ein erstes Element, das die mechanische Stoppeinrichtung bildet, ein Einlassdrosselventil und ist ein zweites Element, das die mechanische Stoppeinrichtung bildet, ein Vorsprung, der an einer Innenwand eines Einlasskanals definiert ist. Das Einlassdrosselventil berührt den Vorsprung, um einen im Wesentlichen minimalen Winkel des getriebenen Armes auf 0° oder mehr zu regulieren.For example, a first element constituting the mechanical stop is an intake throttle valve and a second element constituting the mechanical stop is a projection defined on an inner wall of an intake passage. The inlet throttle valve contacts the projection to regulate a substantially minimum angle of the driven arm to 0° or more.

Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen:

  • ist 1 eine schematische Ansicht, die ein Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil und ein Einlassdrosselventil entsprechend einem Ausführungsbeispiel zeigt,
  • ist 2 eine schematische Ansichte, die ein Motoreinlass/Auslass-System entsprechend einem Ausführungsbeispiel zeigt,
  • ist 3 eine graphische Ansicht, die eine Beziehung zwischen der AGR-Gasströmungsrate, der Einlassluftströmungsrate und einer Rotationsposition des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils zeigt,
  • ist 4 eine graphische Darstellung zum Erläutern einer AGR-Steuerung entsprechend einem Hochdruck/Niederdruck-AGR-Steuerprogramm entsprechend einem Ausführungsbeispiel und
  • ist 5 eine schematische Ansicht, die ein Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil und ein Einlassdrosselventil zum Vergleich zeigt.
The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
  • is 1 1 is a schematic view showing a low pressure bypass EGR control valve and an intake throttle valve according to an embodiment,
  • is 2 a schematic view showing an engine intake/exhaust system according to an embodiment,
  • is 3 a graphical view showing a relationship between the EGR gas flow rate, the intake air flow rate and a rotation position of the low pressure bypass EGR control valve,
  • is 4 a graphical representation for explaining an EGR control according to a high pressure/low pressure EGR control plan gram according to an exemplary embodiment and
  • is 5 a schematic view showing a low pressure bypass EGR control valve and an intake throttle valve for comparison.

Wie es in 1 gezeigt ist, weist eine Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 auf:

  • - ein Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4, das einen Strömungskanalbereich eines Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals 3 einstellt, durch den das AGR-Gas in einem Einlasskanal 2 eingeführt wird,
  • - ein Einlassdrosselventil 5 zum Erzeugen eines Einlassunterdrucks an einem Zusammenflussabschnitt des Einlasskanals 2 und des Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals 3,
  • - eine einzige elektrische Betätigungseinrichtung 6, die das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 antreibt, und
  • - einen Verbindungsmechanismus 7 zum Antreiben des Einlassdrosselventils 5 durch das Ändern einer Ausgabecharakteristik einer elektrischen Betätigungseinrichtung 6.
Like it in 1 is shown, a low pressure bypass EGR device 1 has:
  • - a low-pressure bypass EGR control valve 4 that adjusts a flow channel portion of a low-pressure bypass EGR passage 3 through which the EGR gas is introduced into an intake passage 2,
  • - an intake throttle valve 5 for generating an intake negative pressure at a confluence section of the intake channel 2 and the low-pressure bypass EGR channel 3,
  • - a single electrical actuator 6 which drives the low pressure bypass EGR control valve 4, and
  • - a connection mechanism 7 for driving the intake throttle valve 5 by changing an output characteristic of an electric actuator 6.

Der Verbindungsmechanismus 7 weist auf:

  • - eine Nockenplatte 9 mit einer Nockennut 8, die sich mit dem Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 dreht, und
  • - einen getriebenen Arm 11, der einen Nockeneingriffsabschnitt 10 in Eingriff mit der Nockennut 8 hat und der sich mit dem Einlassdrosselventil 5 dreht.
The connection mechanism 7 has:
  • - a cam plate 9 with a cam groove 8 rotating with the low pressure bypass EGR control valve 4, and
  • - a driven arm 11 which has a cam engaging portion 10 in engagement with the cam groove 8 and which rotates with the intake throttle valve 5.

In einem Fall, in dem der Winkel Aθ des getriebenen Armes 11 durch einen Winkel dargestellt ist, der zwischen einer Referenzlinie L0 und einer Rotationslinie L1 definiert ist, ist ein Variationsbereich des Winkels Aθ des getriebenen Armes immer größer als 0° gestaltet, wenn die Nockenplatte 9 gedreht wird. Die Referenzlinie L0 ist definiert, um ein Rotationszentrum des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils 4 und ein Rotationszentrum des Einlassdrosselventils 5 zu verbinden. Die Rotationslinie L1 ist definiert, um das Rotationszentrum des Ventils 4 und den Nockeneingriffsabschnitt 10 zu verbinden.In a case where the angle Aθ of the driven arm 11 is represented by an angle defined between a reference line L0 and a rotation line L1, a variation range of the angle Aθ of the driven arm is always made larger than 0° when the cam plate 9 is rotated. The reference line L0 is defined to connect a rotation center of the low pressure bypass EGR control valve 4 and a rotation center of the intake throttle valve 5. The rotation line L1 is defined to connect the rotation center of the valve 4 and the cam engaging portion 10.

Der Winkel Aθ des getriebenen Armes hat einen minimalen Winkel Aθ0 des Armes im gestalteten Variationsbereich.The driven arm angle Aθ has a minimum arm angle Aθ0 in the designed variation range.

Die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 weist eine mechanische Stoppeinrichtung 14 auf, die einen Minimalwinkel des getriebenen Armes 11 reguliert, um gleich 0° oder größer als 0° zu werden. Genauer gesagt ist der Minimalwinkel des getriebenen Armes 11 innerhalb eines Winkelbereiches zwischen 0° und dem minimalen Winkel Aθ0 des Armes begrenzt. Die Begrenzung wird beispielsweise durch einen Kontakt zwischen dem getriebenen Arm 11 und einem Vorsprung 13 eines Ventilgehäuses 12 erhalten.The low-pressure bypass EGR device 1 includes a mechanical stopper 14 that regulates a minimum angle of the driven arm 11 to become equal to or greater than 0°. More specifically, the minimum angle of the driven arm 11 is limited within an angular range between 0° and the minimum angle Aθ0 of the arm. The limitation is obtained, for example, by contact between the driven arm 11 and a projection 13 of a valve housing 12.

Unter Bezugnahme auf die Figuren wird ein Ausführungsbeispiel speziell nachfolgend beschrieben. Das Ausführungsbeispiel offenbart lediglich ein spezifisches Beispiel und die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel begrenzt.With reference to the figures, an exemplary embodiment is specifically described below. The embodiment discloses only a specific example, and the present invention is not limited to the embodiment.

Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 wird ein Motor-Einlass/Auslass-System erläutert. Das Motor-Einlass/Auslass-System ist mit einer Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 21 und einer Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 versehen.With reference to the 2 until 4 An engine intake/exhaust system is explained. The engine intake/exhaust system is provided with a high pressure bypass EGR device 21 and a low pressure bypass EGR device 1.

In der Hochdruck-Umführ-Abgas-Rückführ-(AGR)-Vorrichtung 21 ist ein Hochdruckabschnitt in einem Auslasskanal 23 (stromaufwärts eines DPF 22, wo Auslasshochdruck erzeugt wird) mit einem Abschnitt mit starkem Unterdruck im Einlasskanal 2 (stromabwärts eines Drosselventils 24, wo ein starker Einlassunterdruck erzeugt wird) verbunden. Eine große Menge von AGR-Gas wird vom Auslasskanal 23 zum Einlasskanal 2 über einen Hochdruck-Umführ-AGR-Kanal 25 zurückgeführt.In the high-pressure bypass exhaust gas recirculation (EGR) device 21, a high-pressure portion in an exhaust passage 23 (upstream of a DPF 22 where exhaust high pressure is generated) is coupled with a high-negative pressure portion in the intake passage 2 (downstream of a throttle valve 24 where a strong inlet vacuum is generated). A large amount of EGR gas is returned from the exhaust port 23 to the inlet port 2 via a high-pressure bypass EGR port 25.

Genauer gesagt ist ein Ende des Kanals 25 von 2 mit einem Auslasskrümmer im Auslasskanal 23 verbunden und ist das andere Ende mit einem Ausgleichbehälter 26 eines Einlasskrümmers im Einlasskanal 2 verbunden.More specifically, one end of channel 25 is from 2 connected to an exhaust manifold in the outlet channel 23 and the other end is connected to an expansion tank 26 of an inlet manifold in the inlet channel 2.

Die Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 21 von 2 weist ein Hochdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 27, das einen Strömungskanalbereich des Kanals 25 einstellt, eine Hochdruck-Umführ-AGR-Kühleinrichtung 28, die AGR-Gas kühlt, das zum Einlasskanal 2 zurückkehrt, eine Hochdruck-Umführ-AGR-Kühleinrichtungsumgehung 29, die die Kühleinrichtung 28 umgeht, und ein Hochdruck-Umführ-AGR-Kühleinrichtungsschaltventil 30, das zwischen der Kühleinrichtung 28 und der Umgehung 29 schaltet, auf. Es sollte festgehalten werden, dass 2 ein Beispiel zeigt. Die Kühleinrichtung 28, der Bypass bzw. die Umgehung 29 und das Schaltventil 30 sind nicht immer notwendig.The high pressure bypass EGR device 21 from 2 has a high pressure bypass EGR control valve 27 that adjusts a flow channel portion of the channel 25, a high pressure bypass EGR cooler 28 that cools EGR gas returning to the intake port 2, a high pressure bypass EGR cooler bypass 29 , which bypasses the cooling device 28, and a high pressure bypass EGR cooler switching valve 30 which switches between the cooling device 28 and the bypass 29. It should be noted that 2 shows an example. The cooling device 28, the bypass or bypass 29 and the switching valve 30 are not always necessary.

In der Niederdruck-Umführ-Abgas-Rückführ-(AGR)-Vorrichtung 1 ist ein Niederdruckabschnitt im Auslasskanal 23 (stromabwärts des DPF 22, wo der Auslassdruck niedrig ist) mit einem Abschnitt mit niedrigem Unterdruck im Einlasskanal 2 (stromaufwärts des Drosselventils 24, wo der Einlassunterdruck niedrig ist) über einen Niederdruck-Umführ-AGR-Kanal 3 verbunden. Eine geringe Menge von AGR-Gas wird vom Auslasskanal 23 zum Einlasskanal 2 zurückgeführt.In the low-pressure bypass exhaust gas recirculation (EGR) device 1, a low-pressure portion in the exhaust passage 23 (downstream of the DPF 22, where the exhaust pressure is low) is with a low-negative pressure portion in the intake passage 2 (upstream of the throttle valve 24, where the inlet vacuum is low) is connected via a low-pressure bypass EGR channel 3. A small amount of EGR gas is returned from the exhaust port 23 to the inlet port 2.

Genauer gesagt ist ein Ende des Kanals 3 von 2 mit einem Auslassrohr stromabwärts des DPF 22 im Auslasskanal 23 verbunden und ist das andere Ende mit dem Einlasskanal 2 stromaufwärts eines Kompressors 31 eines Turboladers im Einlasskanal 2 verbunden.More specifically, one end of channel 3 is from 2 is connected to an outlet pipe downstream of the DPF 22 in the outlet channel 23 and the other end is connected to the inlet channel 2 upstream of a compressor 31 of a turbocharger in the inlet channel 2.

Die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 weist ein Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4, das den Strömungskanalbereich des Kanals 3 einstellt, und eine Niederdruck-Umführ-AGR-Kühleinrichtung 32, die das AGR-Gas kühlt, das zum Einlasskanal 2 zurückgeführt wird, auf.The low-pressure bypass EGR device 1 includes a low-pressure bypass EGR control valve 4 that adjusts the flow passage area of the passage 3, and a low-pressure bypass EGR cooler 32 that cools the EGR gas supplied to the intake passage 2 is attributed to.

Ferner hat die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 ein Einlassdrosselventil 5 an einem Zusammenflussabschnitt des Einlasskanals 2 und des Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals 3.Further, the low pressure bypass EGR device 1 has an intake throttle valve 5 at a confluence portion of the intake passage 2 and the low pressure bypass EGR passage 3.

Selbst wenn das Einlassdrosselventil 5 den Einlasskanal 2 vollständig drosselt, ist ein Teil des Einlasskanals 2 geöffnet. Genauer gesagt sind, selbst wenn das Einlassdrosselventil 5 den Einlasskanal 2 vollständig drosselt, ungefähr 10% des Strömungskanalbereichs des Einlasskanals 2 geöffnet (es wird sich auf eine minimale Gasströmungsrate bezogen, die durch eine Volllinie Y in 3 angezeigt ist).Even if the intake throttle valve 5 completely throttles the intake port 2, a part of the intake port 2 is opened. More specifically, even when the intake throttle valve 5 completely throttles the intake passage 2, approximately 10% of the flow passage area of the intake passage 2 is opened (referring to a minimum gas flow rate indicated by a solid line Y in 3 is displayed).

Dann wird eine elektronische Steuereinheit (ECU, nicht gezeigt) beschrieben, die die Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 21 und die Niederdrück-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 steuert. Ein AGR-Steuerprogramm, das in der ECU gespeichert ist, weist auf:

  • (i) ein Hochdruck-Umführ-AGR-Kühleinrichtungsschaltprogramm, in dem das Hochdruck-Umführ-AGR-Kühleinrichtungsschaltventil 30 auf der Grundlage eines Motorerwärmungszustandes (beispielsweise einer Motorkühlmitteltemperatur) geschaltet wird, und
  • (ii) ein Hochdruck/Niederdruck-AGR-Mengensteuerprogramm, in dem das Hochdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 27, das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 und das Einlassdrosselventil 5 entsprechend einer Motordrehzahl und einer Motorlast (Motorlastdrehmoment) gesteuert werden.
Then, an electronic control unit (ECU, not shown) that controls the high-pressure bypass EGR device 21 and the low-pressure bypass EGR device 1 will be described. An EGR control program stored in the ECU includes:
  • (i) a high pressure bypass EGR cooler switching program in which the high pressure bypass EGR cooler switching valve 30 is switched based on an engine warming condition (e.g., engine coolant temperature), and
  • (ii) a high pressure/low pressure EGR amount control program in which the high pressure bypass EGR control valve 27, the low pressure bypass EGR control valve 4 and the intake throttle valve 5 are controlled according to an engine speed and an engine load (engine load torque).

Unter Bezugnahme auf 4 wird eine Übersicht des Hochdruck/Niederdruck-AGR-Mengensteuerprogramms beschrieben.With reference to 4 An overview of the high pressure/low pressure EGR flow control program is described.

Entsprechend dem Hochdruck/Niederdruck-AGR-Mengensteuerprogramm

  • (i) wird, wenn die Motordrehzahl und das Motorlastdrehmoment nicht mehr als eine Volllinie α in 4 sind, die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 gestoppt und wird die AGR-Steuerung nur durch das Hochdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 27 der Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 21 ausgeführt. Genauer gesagt wird der Kanal 3 durch das Regulierventil 4 geschlossen und wird eine Position des Regulierventils 27 entsprechend der Motordrehzahl und dem Motorlastdrehmoment gesteuert.
  • (ii) wird, wenn die Motordrehzahl und das Motorlastdrehmoment zwischen der Volllinie α und einer Volllinie β in 4 sind, die AGR-Steuerung durch das Regulierventil 27, das Regulierventil 4 und das Einlassdrosselventil 5 ausgeführt. Genauer gesagt wird eine Position des Regulierventils 27 entsprechend der Motordrehzahl und dem Motorlastdrehmoment gesteuert und werden Positionen des Regulierventils 4 und des Einlassdrosselventils 5 entsprechend der Motordrehzahl und dem Motorlastdrehmoment gesteuert.
  • (iii) wird, wenn die Motordrehzahl und das Motorlastdrehmoment größer als die Volllinie β in 4 sind, die Hochdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 21 gestoppt und die AGR-Steuerung nur durch das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 und das Einlassdrosselventil 5 der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 ausgeführt. Genauer gesagt wird der Kanal 25 durch das Regulierventil 27 geschlossen und werden Positionen des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils 4 und des Einlassdrosselventils 5 entsprechend der Motordrehzahl und des Motorlastdrehmoments gesteuert.
According to the high pressure/low pressure EGR quantity control program
  • (i) becomes when the engine speed and engine load torque are no more than a solid line α in 4 are, the low pressure bypass EGR device 1 is stopped and the EGR control is carried out only by the high pressure bypass EGR regulating valve 27 of the high pressure bypass EGR device 21. More specifically, the passage 3 is closed by the control valve 4, and a position of the control valve 27 is controlled according to the engine speed and the engine load torque.
  • (ii) when the engine speed and engine load torque are between the full line α and a full line β in 4 are, the EGR control is carried out by the regulating valve 27, the regulating valve 4 and the inlet throttle valve 5. More specifically, a position of the control valve 27 is controlled according to the engine speed and the engine load torque, and positions of the control valve 4 and the intake throttle valve 5 are controlled according to the engine speed and the engine load torque.
  • (iii) becomes when the engine speed and engine load torque are greater than the solid line β in 4 are, the high pressure bypass EGR device 21 is stopped and the EGR control is carried out only by the low pressure bypass EGR regulating valve 4 and the intake throttle valve 5 of the low pressure bypass EGR device 1. More specifically, the passage 25 is closed by the control valve 27, and positions of the low pressure bypass EGR control valve 4 and the intake throttle valve 5 are controlled according to the engine speed and the engine load torque.

In der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 wird, da AGR-Gas in dem Niederauslassdruckbereich zum Bereich des niedrigen Einlassunterdrucks zurückgeführt wird, eine geringe Menge von AGR-Gas zum Motor zurückgeführt. Jedoch ist es, selbst in einem Fall, in dem es notwendig ist, dass eine große Menge von AGR-Gas zum Motor zurückgeführt wird, schwierig, die große Menge von AGR-Gas durch den Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 zurückzuführen.In the low pressure bypass EGR device 1, since EGR gas in the low exhaust pressure region is returned to the low intake negative pressure region, a small amount of EGR gas is returned to the engine. However, even in a case where it is necessary for a large amount of EGR gas to be returned to the engine, it is difficult to return the large amount of EGR gas through the low-pressure bypass EGR device 1.

Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 das Einlassdrosselventil 5 auf, das einen Einlassunterdruck im Einlasskanal 2 erzeugt. In einem Motorantriebszustand, in dem die große Menge von AGR-Gas in der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 erforderlich ist, wird das Einlassdrosselventil 5 gesteuert, um geschlossen zu werden, wodurch die große Menge des AGR-Gases zum Motor zurückgeführt werden kann.According to the present embodiment, the low-pressure bypass EGR device 1 has the intake throttle valve 5, which generates an intake negative pressure in the intake passage 2. In an engine driving state where the large amount of EGR gas is required in the low-pressure bypass EGR device 1, the intake throttle valve 5 is controlled to be closed, whereby the large amount of the EGR gas can be returned to the engine .

Jedoch wird (i) in einem Steuerzustand mit niedriger Konzentration, wo eine geringe Menge von AGR-Gas zum Motor unter Verwendung der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 zurückgeführt wird, das Einlassdrosselventil 5 an einer vollständig geöffneten Position fixiert, um keinen Unterdruck zu erzeugen und wird nur das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil 4 gesteuert.

  • (ii) wird, in einem Steuerzustand mit hoher Konzentration, wo eine große Menge von AGR-Gas zum Motor unter Verwendung der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 zurückgeführt wird, der Öffnungsgrad des Regulierventils 4 erhöht und wird der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 5 erniedrigt, um den Einlassunterdruck zu erhöhen.
However, (i) in a low concentration control state where a small amount of EGR gas is returned to the engine using the low pressure bypass EGR device 1, the intake throttle valve 5 is fixed at a fully open position so as not to generate negative pressure generate and only the low pressure bypass EGR control valve 4 is controlled.
  • (ii) In a high concentration control state where a large amount of EGR gas is returned to the engine using the low-pressure bypass EGR device 1, the opening degree of the regulating valve 4 is increased and the opening degree of the intake throttle valve 5 is decreased to increase the inlet vacuum.

Somit wird im Steuerzustand mit niedriger Konzentration das Einlassdrosselventil 5 in der vollständig geöffneten Position fixiert und wird nur das Regulierventil 4 gesteuert. Im Steuerzustand mit hoher Konzentration wird der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 5 entsprechend dem Öffnungsgrad des Regulierventils 4 geändert.Thus, in the low concentration control state, the intake throttle valve 5 is fixed in the fully open position and only the regulating valve 4 is controlled. In the high concentration control state, the opening degree of the intake throttle valve 5 is changed according to the opening degree of the regulating valve 4.

Daher sind eine exklusive Betätigungseinrichtung zum Antreiben des Regulierventils 4 und eine weitere exklusive Betätigungseinrichtung zum Antreiben des Einlassdrosselventils 5 notwendig, was die Herstellungskosten, die Größe und das Gewicht erhöht.Therefore, an exclusive actuator for driving the control valve 4 and another exclusive actuator for driving the intake throttle valve 5 are necessary, which increases the manufacturing cost, size and weight.

Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dieses in 1 gezeigt ist, weist die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 die einzige elektrische Betätigungseinrichtung 6, die das Regulierventil 4 antreibt, und den Verbindungsmechanismus 7 auf, um das Einlassdrosselventil 5 durch das Ändern der Ausgabecharakteristik der elektrischen Betätigungseinrichtung 6 anzutreiben. Das Ventil 5 wird durch die Ausgabe der elektrischen Betätigungseinrichtung 6 angetrieben, die über den Verbindungsmechanismus 7 übertragen wird.According to the present exemplary embodiment, as shown in 1 As shown, the low pressure bypass EGR device 1 includes the single electric actuator 6 that drives the control valve 4 and the connection mechanism 7 for driving the intake throttle valve 5 by changing the output characteristic of the electric actuator 6. The valve 5 is driven by the output of the electrical actuator 6 transmitted via the connection mechanism 7.

Der Verbindungsmechanismus 7 weist einen Charakteristikumwandlungsabschnitt auf, der die Ausgabecharakteristik der elektrischen Betätigungseinrichtung 6 ändert und diese zum Einlassdrosselventil 5 überträgt. Nachdem der Öffnungsgrad des Ventils 4 größer als ein vorbestimmter Wert wird, wird der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 5 kleiner gestaltet, wenn der Öffnungsgrad des Ventils 4 größer gestaltet wird (es wird sich auf 3 bezogen).The connection mechanism 7 has a characteristic conversion section that changes the output characteristic of the electric actuator 6 and transmits it to the intake throttle valve 5. After the opening degree of the valve 4 becomes larger than a predetermined value, the opening degree of the intake throttle valve 5 is made smaller as the opening degree of the valve 4 is made larger (it will be referred to 3 based).

In 3 stellt eine Volllinie X eine Änderung bei der AGR-Gasströmungsrate in Bezug auf den Öffnungsgrad des Regulierventils 4 dar und stellt eine Volllinie Y eine Änderung bei der Einlassluftströmungsrate aufgrund des Einlassdrosselventils 5 in Bezug auf den Öffnungsgrad des Regulierventils 4 dar.In 3 a solid line

Gemäß Vorbeschreibung sind das Regulierventil 4 und das Einlassdrosselventil 5 über den Verbindungsmechanismus 7 verbunden und werden diese durch die gemeinsam elektrische Betätigungseinrichtung 6 angetrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, sind das Regulierventil 4 und das Einlassdrosselventil 5 als eine einzige Niederdruck-Umführ-AGR-Ventileinheit 40 zusammengebaut.According to the previous description, the regulating valve 4 and the inlet throttle valve 5 are connected via the connecting mechanism 7 and are driven by the common electrical actuator 6. Like it in 1 As shown, the control valve 4 and the intake throttle valve 5 are assembled as a single low pressure bypass EGR valve unit 40.

Die Ventileinheit 40 weist ein Ventilgehäuse 12 auf, das einen Zusammenflussabschnitt des Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals 3 und des Einlasskanals 2 definiert. Das Regulierventil 4, das Einlassdrosselventil 5, die elektrische Betätigungseinrichtung 6 und der Verbindungsmechanismus 7 sind am Ventilgehäuse 12 montiert.The valve unit 40 includes a valve housing 12 that defines a confluence portion of the low pressure bypass EGR passage 3 and the intake passage 2. The regulating valve 4, the inlet throttle valve 5, the electric actuator 6 and the connecting mechanism 7 are mounted on the valve housing 12.

Nachfolgend werden das Regulierventil 4, das Einlassdrosselventil 5, die elektrische Betätigungseinrichtung 6 und der Verbindungsmechanismus 7 in dieser Reihenfolge schematisch beschrieben.Below, the control valve 4, the intake throttle valve 5, the electric actuator 6 and the connection mechanism 7 will be schematically described in this order.

Das Regulierventil 4 ist ein Drosselventil, das im Kanal 3 angeordnet ist, und wird mit einer Niederdruck-Umführ-AGR-Welle 42 einstückig gedreht, die an dem Ventilgehäuse 12 drehbar gestützt bzw. gelagert ist.The control valve 4 is a throttle valve disposed in the passage 3 and is integrally rotated with a low-pressure bypass EGR shaft 42 rotatably supported on the valve housing 12.

Das Einlassdrosselventil 5 ist ein Drosselventil, das im Einlasskanal 2 angeordnet ist, und wird mit einer Einlassdrosselwelle 43 einstückig gedreht, die an dem Ventilgehäuse 12 drehbar gestützt bzw. gelagert ist. Die AGR-Welle 42 und die Einlassdrosselwelle 43 sind parallel zueinander angeordnet.The intake throttle valve 5 is a throttle valve disposed in the intake passage 2 and is integrally rotated with an intake throttle shaft 43 rotatably supported on the valve housing 12. The EGR shaft 42 and the intake throttle shaft 43 are arranged parallel to each other.

Die elektrische Betätigungseinrichtung 6 hat einen Elektromotor 44, wie zum Beispiel einen Gleichstrommotor, und einen Untersetzungsgetriebemechanismus 45. Der Motor 44 erzeugt durch die Erregung eine Rotationsausgabe. Der Untersetzungsgetriebemechanismus 45 verringert eine Ausgabegeschwindigkeit bzw. -drehzahl des Motors 44, um das Ausgabedrehmoment des Motors 44 zu erhöhen. Eine Ausgabe des Untersetzungsgetriebemechanismus 45 treibt das Regulierventil 4 an und treibt das Eingangsdrosselventil 5 über den Verbindungsmechanismus 7 an.The electric actuator 6 has an electric motor 44 such as a DC motor and a reduction gear mechanism 45. The motor 44 produces a rotation output by the excitation. The reduction gear mechanism 45 reduces an output speed of the motor 44 to increase the output torque of the motor 44. An output of the reduction gear mechanism 45 drives the regulating valve 4 and drives the input throttle valve 5 via the link mechanism 7.

Der Verbindungsmechanismus 7 ist außerhalb des Ventilgehäuses 12 angeordnet. Der Verbindungsmechanismus 7 ändert die Ausgabecharakteristik der elektrischen Betätigungseinrichtung 6, um das Einlassdrosselventil 5 anzutreiben. Der Verbindungsmechanismus 7 hat eine Nockenplatte 9, die sich zusammen mit dem Regulierventil 5 dreht, und einen getriebenen Arm 11, der sich zusammen mit dem Einlassdrosselventil 5 dreht.The connecting mechanism 7 is arranged outside the valve housing 12. The connection mechanism 7 changes the output characteristic of the electric actuator 6 to drive the intake throttle valve 5. The connecting mechanism 7 has a cam plate 9 which rotates together with the regulating valve 5, and a driven arm 11 which rotates together with the intake throttle valve 5.

Die Nockenplatte 9 ist plattenförmig und ist aus einem Material hergestellt, das eine hohe Antiabriebqualität hat, wie zum Beispiel Harz auf Nylonbasis. Die Nockenplatte 12 ist mit einem Ende der Welle 42 senkrecht verbunden.The cam plate 9 is plate-shaped and is made of a material having high anti-abrasion quality such as nylon-based resin. The cam plate 12 is vertically connected to one end of the shaft 42.

Der getriebene Arm 11 ist plattenförmig und aus einem Material hergestellt, das so eine hohe Antiabriebqualität hat, wie zum Beispiel Harz auf Nylonbasis. Der getriebene Arm 11 ist senkrecht mit einem Ende der Einlassdrosselwelle 43 in einer Weise verbunden, dass ein Rotationsende des Armes 11 die Nockenplatte 9 über einen vorbestimmten Zwischenraum überdeckt.The driven arm 11 is plate-shaped and made of a material having such high anti-abrasion quality as nylon-based resin. The driven arm 11 is vertically connected to one end of the intake throttle shaft 43 in such a manner that a rotation end of the arm 11 covers the cam plate 9 over a predetermined gap.

Der charakteristische Umwandlungsabschnitt des Verbindungsmechanismus 7, der die Ausgabecharakteristik der elektrischen Betätigungseinrichtung 6 umwandelt, hat eine Nockennut 8, die vom Rotationszentrum der Nockenplatte 9 beabstandet ist, und einen Nockeneingriffsabschnitt 10, der vom Rotationszentrum des Armes 11 beabstandet ist. Der Nockeneingriffsabschnitt 10 steht mit der Nockennut 8 in Eingriff.The characteristic converting portion of the connection mechanism 7, which converts the output characteristic of the electric actuator 6, has a cam groove 8 spaced from the rotation center of the cam plate 9 and a cam engaging portion 10 spaced from the rotation center of the arm 11. The cam engaging portion 10 is engaged with the cam groove 8.

Der Nockeneingriffsabschnitt 10 hat eine Zylinderrolle 10a (eine Rotationsdifferenzabsorptionseinrichtung), die mit der Nockennut 8 zusammengepasst ist, und eine Welle 10b, die an einem Rotationsendabschnitt des getriebenen Armes 11 befestigt ist. Die Rolle 10a ist durch Welle 10b drehbar gestützt bzw. gelagert. Die Welle 10b und der getriebene Arm 11 können aus einem einzigen integralen Stück einstückig gebildet sein. Alternativ dazu kann die Welle 10b einzeln ausgebildet sein und dann an dem getriebenen Arm 11 befestigt sein.The cam engaging portion 10 has a cylindrical roller 10a (a rotation difference absorber) fitted with the cam groove 8, and a shaft 10b fixed to a rotation end portion of the driven arm 11. The roller 10a is rotatably supported or mounted by shaft 10b. The shaft 10b and the driven arm 11 may be integrally formed from a single integral piece. Alternatively, the shaft 10b may be formed individually and then attached to the driven arm 11.

Ein Nockenprofil der Nockennut 8, die den Nockeneingriffsabschnitt 10 antreibt, ist definiert, indem eine Ventilpositionshaltenockennut 8a und eine Einlassdrosselnockennut 8b verbunden werden.A cam profile of the cam groove 8 that drives the cam engaging portion 10 is defined by connecting a valve position holding cam groove 8a and an intake throttle cam groove 8b.

Die Ventilpositionshaltenockennut 8a ist eine bogenförmige Nut mit dem gleichem Zentrum wie die Nockenplatte 9 und ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass das Einlassdrosselventil 5 an der vollständig geöffneten Position gehalten wird, während das Regulierventil 4 in einem Rotationsbereich (θ0-θ1) von einer vollständig geschlossenen Position θ0 (in 3 AGR-Ventilwinkel = 0°), zu einer spezifizierten Mittelposition θ1 gedreht wird.The valve position holding cam groove 8a is an arcuate groove having the same center as the cam plate 9 and is formed in such a manner that the intake throttle valve 5 is held at the fully open position while the control valve 4 is in a rotation range (θ0-θ1) of one fully closed position θ0 (in 3 EGR valve angle = 0°) is rotated to a specified center position θ1.

Die Einlassdrosselnockennut 8b ist von einem Ende der Ventilpositionshaltenockennut 8a kontinuierlich ausgebildet und hat eine Winkelform, die sich mit einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Bogennut ändert, die das gleiche Zentrum wie die Nockenplatte 9 hat. Das Regulierventil 4 dreht den getriebenen Arm 11 in einem Rotationsbereich (θ1-θ2) von der mittleren Position (θ1) zu einer vollständig geöffneten Position (θ2: in 3, AGR-Ventilwinkel = 90°) und dreht das Einlassdrosselventil 5 von einer vollständig geöffneten Position in eine Richtung, die den Einlasskanal 2 schließt.The intake throttle cam groove 8b is formed continuously from one end of the valve position holding cam groove 8a and has an angular shape that changes at a predetermined angle with respect to the arc groove having the same center as the cam plate 9. The regulating valve 4 rotates the driven arm 11 in a rotation range (θ1-θ2) from the middle position (θ1) to a fully open position (θ2: in 3 , EGR valve angle = 90 °) and rotates the intake throttle valve 5 from a fully open position in a direction that closes the intake port 2.

Wenn die Nockenplatte 9 durch die Betätigungseinrichtung 6 über das Ventil 4 gedreht wird, verschiebt sich der Nockeneingriffsabschnitt 10 entlang der Nockennut 8, so dass der Winkel Aθ des getriebenen Armes geändert wird.When the cam plate 9 is rotated by the actuator 6 via the valve 4, the cam engaging portion 10 shifts along the cam groove 8 so that the angle Aθ of the driven arm is changed.

Der Winkel Aθ des getriebenen Armes ist ein Winkel, der eine Rotationsposition des getriebenen Armes 11 darstellt, und entspricht einem Winkel, der zwischen einer Referenzlinie L0 und einer Rotationslinie L1 definiert ist. Die Referenzlinie L0 ist definiert, um ein Rotationszentrum des Ventils 4 und ein Rotationszentrum des Ventils 5 zu verbinden. Die Rotationslinie L1 ist definiert, um das Rotationszentrum des Ventils 4 und ein Rotationszentrum der Rolle 10a des Nockeneingriffsabschnittes 10 zu verbinden.The driven arm angle Aθ is an angle representing a rotation position of the driven arm 11, and corresponds to an angle defined between a reference line L0 and a rotation line L1. The reference line L0 is defined to connect a rotation center of the valve 4 and a rotation center of the valve 5. The rotation line L1 is defined to connect a rotation center of the valve 4 and a rotation center of the roller 10a of the cam engaging portion 10.

Ein Variationsbereich eines gestalteten Winkels Aθ des getriebenen Armes entsprechend einer Rotation der Nockenplatte 9 ist immer größer als 0° (0°<Aθ) eingestellt, um eine Verschiebung des Nockeneingriffsabschnittes 10 gleichmäßig zu gestalten. Das heißt, dass, selbst wenn das Ventil 4 in dem gesamten Rotationsbereich (θ0-θ2) gedreht wird, eine Rotationsänderung des Winkels Aθ des getriebenen Armes gestaltet ist, um größer als 0° zu sein (0°<Aθ).A variation range of a designed angle Aθ of the driven arm corresponding to a rotation of the cam plate 9 is always set larger than 0° (0°<Aθ) to make a displacement of the cam engaging portion 10 smooth. That is, even if the valve 4 is rotated in the entire rotation range (θ0-θ2), a rotational change of the driven arm angle Aθ is made to be larger than 0° (0°<Aθ).

Genauer gesagt wird der getriebene Arm 11 an einer Position (0°<Aθ) in einer Weise gestoppt, das der Winkel Aθ des getriebenen Armes nahe 0° ist, wenn das Ventil 4 zwischen der vollständig geschlossen Position θ0 und der mittleren Position θ1 gedreht wird. Ferner wird der getriebene Arm 11 in eine Richtung bewegt, dass der Winkel Aθ des getriebenen Armes größer als 0° wird (0°<Aθ), wenn das Ventil 4 zwischen der mittleren Position θ1 und der vollständig geöffneten Position Θ2 gedreht wird.More specifically, when the valve 4 is rotated between the fully closed position θ0 and the middle position θ1, the driven arm 11 is stopped at a position (0°<Aθ) in such a way that the angle Aθ of the driven arm is close to 0° . Further, the driven arm 11 is moved in a direction such that the angle Aθ of the driven arm becomes greater than 0° (0°<Aθ) when the valve 4 is rotated between the middle position θ1 and the fully open position Θ2.

Wenn der Winkel Aθ des getriebenen Armes nahe 0° ist (wenn das Ventil 4 einen Bereich zwischen der vollständig geschlossenen Position θ0 und der mittleren Position θ1 hat: zum Beispiel befindet sich das Ventil 4 an der vollständig geschlossenen Position θ0, wie es in 1 gezeigt ist), kann eine Rotationskraft beim getriebenen Arm 11 erzeugt werden, so dass ein realer Winkel Aθ des getriebenen Armes kleiner als 0° aufgrund der Außenkraft (Einlasspulsieren oder Fehlzündung), die auf das Einlassdrosselventil 5 aufgebracht wird, wird.When the angle Aθ of the driven arm is close to 0° (when the valve 4 has a range between the fully closed position θ0 and the middle position θ1: for example, the valve 4 is at the fully closed position θ0 as shown in 1 is shown), a rotation force can be generated at the driven arm 11 so that a real angle Aθ of the driven arm becomes less than 0° due to the external force (intake pulsation or misfire) applied to the intake throttle valve 5.

Eine mechanische Stoppeinrichtung 14 ist in der Ventileinheit 40 vorgesehen, damit verhindert wird, dass der Istwinkel Aθ des getriebenen Armes kleiner als 0° wird. Die mechanische Stoppeinrichtung 14 reguliert einen wesentlichen Winkel Aθ des getriebenen Armes auf 0° oder mehr aufgrund eines Kontaktes zwischen einem Element und einem Element, wenn der Winkel Aθ mit einer Rotationslinie L1' sein Minimum wird. Das heißt, dass die mechanische Stoppeinrichtung 14 den Minimalwert des Winkels Aθ des getriebenen Armes in einen Bereich zwischen 0° und dem minimalen Armwinkel Aθ aufgrund des Kontaktes zwischen dem Element und dem Element reguliert.A mechanical stop device 14 is provided in the valve unit 40 to prevent the actual angle Aθ of the driven arm from becoming smaller than 0°. The mechanical stopper 14 regulates a substantial angle Aθ of the driven arm to 0° or more due to a member-to-member contact when the angle Aθ with a rotation line L1' becomes its minimum. That is, the mechanical stopper 14 regulates the minimum value of the driven arm angle Aθ to a range between 0° and the minimum arm angle Aθ due to the contact between the member and the member.

Genauer gesagt ist die mechanische Stoppeinrichtung 14 des Ausführungsbeispiels durch den getriebenen Arm 11, der sich außerhalb des Ventilgehäuses 12 dreht, und einen Vorsprung 13, der an einer Außenwand des Ventilgehäuses 12 definiert ist, aufgebaut. Wie es in einer gestrichelten Linie in 1 gezeigt ist, berührt der getriebene Arm 11 den Vorsprung 13, wodurch der im Wesentlichen minimale Winkel des getriebenen Armes 11 auf 0° oder mehr reguliert wird.More specifically, the mechanical stopper 14 of the embodiment is constructed by the driven arm 11 rotating outside the valve body 12 and a projection 13 defined on an outer wall of the valve body 12. Like it in a dashed line 1 As shown, the driven arm 11 contacts the projection 13, thereby regulating the substantially minimum angle of the driven arm 11 to 0° or more.

Das heißt, dass selbst wenn ein Zwischenraum (einschließlich Fertigungstoleranzen) zwischen der Nockennut 8 und der Rolle 10a vorliegt, oder selbst wenn die Welle 10b, die die Rolle 10a stützt bzw. lagert, deformiert ist, wird der minimale Istwert des Winkels Aθ des getriebenen Armes auf 0° oder mehr reguliert.That is, even if there is a gap (including manufacturing tolerances) between the cam groove 8 and the roller 10a, or even if the shaft 10b supporting the roller 10a is deformed, the minimum actual value of the angle Aθ of the driven Arms regulated to 0° or more.

Der Vorsprung 13 kann mit dem Ventilgehäuse 12 aus einem einzigen einstückigen Stück hergestellt sein. Alternativ dazu kann der Vorsprung 13 einzeln hergestellt werden und dann am Ventilgehäuse 12 befestigt werden.The projection 13 can be made from a single integral piece with the valve housing 12. Alternatively, the projection 13 can be manufactured individually and then attached to the valve housing 12.

Entsprechend der Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels gemäß Vorbeschreibung wird der minimale Istwinkel des Winkels Aθ des getriebenen Armes auf 0° oder mehr reguliert, indem die mechanische Stoppeinrichtung 14 vorgesehen wird. Dadurch wird der Istwinkel Aθ des getriebenen Armes nicht kleiner als 0°, selbst wenn eine Kraft, die den getriebenen Arm 11 dreht, durch die Außenkraft, wie zum Beispiel ein Einlasspulsieren oder Fehlzündung, die auf das Einlassdrosselventil 5 aufgebracht wird, erzeugt wird.According to the low pressure bypass EGR device 1 of the embodiment described above, the minimum actual angle of the driven arm angle Aθ is regulated to 0° or more by providing the mechanical stopper 14. As a result, the actual angle Aθ of the driven arm becomes not smaller than 0° even if a force that rotates the driven arm 11 is generated by the external force such as intake pulsation or misfire applied to the intake throttle valve 5.

Daher arbeitet, wenn die Außenkraft auf das Ventil 5 aufgebracht wird, der Nockeneingriffsabschnitt 10 nicht als Bolzen bzw. Schrauben in Bezug auf die Nockennut 8, so dass verhindert wird, dass die Nockenplatte 9 blockiert wird. Somit kann die Zuverlässigkeit des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils 4 erhöht werden.Therefore, when the external force is applied to the valve 5, the cam engaging portion 10 does not operate as a bolt with respect to the cam groove 8, thereby preventing the cam plate 9 from being locked. Thus, the reliability of the low-pressure bypass EGR control valve 4 can be increased.

Ferner kann der vorstehende Vorteil nur erhalten werden, indem der Vorsprung 13 an der Außenwand des Ventilgehäuses 12 vorgesehen wird. Das heißt, dass der Vorteil der vorliegenden Erfindung durch eine einfache Struktur erhalten werden kann, ohne dass ihre Kosten erhöht sind.Further, the above advantage can be obtained only by providing the projection 13 on the outer wall of the valve housing 12. That is, the advantage of the present invention can be obtained by a simple structure without increasing its cost.

In dem Ausführungsbeispiel ist als ein Beispiel der mechanischen Stoppeinrichtung der Vorsprung 13 vorgesehen, um den getriebenen Arm 11 zu berühren, damit das Öffnen reguliert wird. Alternativ dazu kann die Position des getriebenen Armes 11 durch einen Kontakt zwischen einer Stoppeinrichtung und dem Einlassdrosselventil 5 reguliert werden.In the embodiment, as an example of the mechanical stop means, the protrusion 13 is provided to contact the driven arm 11 to regulate the opening. Alternatively, the position of the driven arm 11 may be regulated by contact between a stop device and the intake throttle valve 5.

Genauer gesagt ist die mechanische Stoppeinrichtung 14 durch das Ventil 5 und einen Vorsprung gebildet, der an einer Innenwand des Einlasskanals 2 definiert ist. Das Ventil 5 berührt den Vorsprung, der in den Einlasskanal vorsteht, wodurch der im Wesentliche minimale Winkel des getriebenen Armes 11 auf 0° oder mehr reguliert wird.More specifically, the mechanical stop device 14 is formed by the valve 5 and a projection defined on an inner wall of the inlet channel 2. The valve 5 contacts the projection protruding into the inlet passage, thereby regulating the substantially minimum angle of the driven arm 11 to 0° or more.

Im Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf ein Brennkraftmaschinen-Einlass/Auslass-System mit einem Turbolader angewendet. Alternativ dazu kann die vorliegende Erfindung auf ein Brennkraftmaschinen-Einlass/Auslass-System angewendet werden, das eine andere Einlassladerichtung (wie zum Beispiel einen Vorverdichter), die sich vom Turbolader unterscheidet, hat, oder kann diese auf eine Brennkraftmaschinen-Einlass/Auslass-System ohne eine Einlassladeeinrichtung angewendet werden.In the embodiment, the present invention is applied to an internal combustion engine intake/exhaust system with a turbocharger. Alternatively, the present invention may be applied to an engine intake/exhaust system having a different intake charging direction (such as a supercharger) other than the turbocharger, or may be applied to an engine intake/exhaust system be applied without an inlet loading device.

In dem Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf ein Einlass/Auslass-System für einen Dieselmotor angewendet, der durch das DPF 22 bekannt sein kann. Alternativ dazu kann die vorliegende Erfindung auf ein Einlass/Auslass-System für einen anderen Typ von Brennkraftmaschine (zum Beispiel Benzinmotor) angewendet werden.In the embodiment, the present invention is applied to an intake/exhaust system for a diesel engine, which may be known by the DPF 22. Alternatively, the present invention may be applied to an intake/exhaust system for another type of internal combustion engine (e.g., gasoline engine).

In der vorstehenden Beschreibung wird NOx reduziert, indem die Verbrennungstemperatur durch das Rückführen von AGR-Gas zur Einlassseite verringert wird. Alternativ dazu kann das Klopfen verringert werden, indem die Verbrennungstemperatur durch das Rückführen von AGR-Gas zur Einlassseite verringert wird.In the above description, NOx is reduced by reducing the combustion temperature by returning EGR gas to the intake side. Alternatively, knocking can be reduced by reducing the combustion temperature by recirculating EGR gas to the intake side.

Ein Maximalwert des Variationsbereiches eines Winkels Aθ des getriebenen Armes ist als ein vorbestimmter Wert Aθ0 eingestellt und die mechanische Stoppeinrichtung 14 reguliert den getriebenen Arm 11 in einer Weise, dass der Winkel Aθ des getriebenen Armes einen Winkelbereich zwischen 0° und dem vorbestimmten Wert Aθ0 hat.A maximum value of the variation range of a driven arm angle Aθ is set as a predetermined value Aθ0, and the mechanical stopper 14 regulates the driven arm 11 in such a manner that the driven arm angle Aθ has an angular range between 0° and the predetermined value Aθ0.

Der Winkel Aθ des getriebenen Armes ist definiert, um größer als 0° zu sein, wenn sich die Rotationslinie L1 entgegengesetzt zur mechanischen Stoppeinrichtung 14 in Bezug auf die Referenzlinie L0 in 1 befindet, was im Gegensatz zur 5 (b) steht.The angle Aθ of the driven arm is defined to be greater than 0° when the rotation line L1 is opposite to the mechanical stop device 14 with respect to the reference line L0 in 1 is located, which is in contrast to 5(b) stands.

Solchen Änderungen und Abwandlungen sind als im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung liegend, wie dieser durch die beiliegenden Ansprüche definiert sind, zu verstehen.Such changes and modifications are to be understood as falling within the scope of the present invention as defined by the appended claims.

Eine Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung (1) weist somit eine mechanische Stoppeinrichtung (14) zum Regulieren eines getriebenen Armes (11) eines Verbindungsmechanismus (7) zum Antreiben eines Einlassdrosselventils (5) durch das Ändern der Ausgabecharakteristik einer elektrischen Betätigungseinrichtung (6) auf. Ein Winkel (Aθ) des getriebenen Armes des Antriebsarmes (11) ist immer größer als 0° eingestellt, während eine Nockenplatte (9) eine Rotation hat, und einen Variationsbereich hat, der zwischen 0° und einem vorbestimmten Wert (Aθ0) definiert ist. Die mechanische Stoppeinrichtung (14) reguliert den getriebenen Arm (11) in einem Wegebereich zwischen 0° und dem vorbestimmten Wert (Aθ0).A low-pressure bypass EGR device (1) thus has a mechanical stop device (14) for regulating a driven arm (11) of a connection mechanism (7) for driving an intake throttle valve (5) by changing the output characteristic of an electrical actuator (6). on. An angle (Aθ) of the driven arm of the drive arm (11) is always set larger than 0°, while a cam plate (9) has rotation, and has a variation range defined between 0° and a predetermined value (Aθ0). The mechanical stop device (14) regulates the driven arm (11) in a travel range between 0° and the predetermined value (Aθ0).

Claims (6)

Eine Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung (1), die aufweist: ein Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil (4), das einen Strömungskanalbereich eines Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals (3) einstellt, über den AGR-Gas in einen Einlasskanal (2) eingeführt wird, ein Einlassdrosselventil (5) zum Erzeugen von Einlassunterdruck an einem Zusammenflussabschnitt des Einlasskanals (2) und des Niederdruck-Umführ-AGR-Kanals (3), eine einzige elektrische Betätigungseinrichtung (6), die das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil (4) antreibt, einen Verbindungsmechanismus (7) zum Antreiben des Einlassdrosselventils (5) durch das Ändern einer Ausgabecharakteristik der elektrischen Betätigungseinrichtung (6), wobei der Verbindungsmechanismus (7) aufweist: eine Nockenplatte (9), die sich mit dem Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil (4) dreht, und einen getriebenen Arm (11) mit einem Nockeneingriffsabschnitt (10), der sich mit dem Einlassdrosselventil (5) dreht, wobei der Nockeneingriffsabschnitt (10) mit der Nockenplatte (9) in Eingriff steht und durch eine Rolle (10a) und eine Welle (10b) gebildet wird, ein Gehäuse (12), in dem das Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventil (4) und das Einlassdrosselventil (5) untergebracht sind, und eine mechanische Stoppeinrichtung (14) mit einem Vorsprung (13) an dem Gehäuse (12) zum Regulieren des getriebenen Armes (11), wobei der getriebene Arm (11) einen Winkel (A8) des getriebenen Armes hat, der durch einen Winkel dargestellt ist, der zwischen einer Referenzlinie (L0), die ein Rotationszentrum des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils (4) und ein Rotationszentrum des Einlassdrosselventils (5) verbindet, und einer Rotationslinie (L1) definiert ist, die das Rotationszentrum des Niederdruck-Umführ-AGR-Regulierventils (4) und das Rotationszentrum der Rolle (10a) des Nockeneingriffsabschnitts (10) verbindet, der Winkel Aθ des getriebenen Armes einen Variationsbereich hat, der größer als 0° eingestellt ist, während die Nockenplatte (9) eine Rotation beschreibt, und der Vorsprung (13) mit dem getriebenen Arm (11) so in Kontakt gebracht wird, dass der Winkel (Aθ) des getriebenen Armes nicht kleiner als 0° wird.A low pressure bypass EGR device (1) comprising: a low pressure bypass EGR control valve (4) which adjusts a flow channel area of a low pressure bypass EGR channel (3) through which EGR gas is introduced into an inlet channel (2), an intake throttle valve (5) for generating intake negative pressure at a confluence portion of the intake passage (2) and the low-pressure bypass EGR passage (3), a single electrical actuator (6) which drives the low-pressure bypass EGR control valve (4), a connection mechanism (7) for driving the intake throttle valve (5) by changing an output characteristic of the electric actuator (6), the connection mechanism (7) comprising: a cam plate (9) rotating with the low pressure bypass EGR control valve (4), and a driven arm (11) having a cam engaging portion (10) rotating with the intake throttle valve (5), the cam engaging portion (10) engaging the cam plate (9) and through a roller (10a) and a shaft (10b ) is formed, a housing (12) in which the low pressure bypass EGR control valve (4) and the intake throttle valve (5) are housed, and a mechanical stop device (14) with a projection (13) on the housing (12) for regulating the driven arm (11), wherein the driven arm (11) has a driven arm angle (A8) represented by an angle formed between a reference line (L0) representing a center of rotation of the low pressure bypass EGR control valve (4) and a center of rotation of the intake throttle valve (5) connects, and a rotation line (L1) is defined which connects the center of rotation of the low pressure bypass EGR control valve (4) and the center of rotation of the roller (10a) of the cam engaging portion (10), the angle Aθ of the driven arm has a variation range set greater than 0° while the cam plate (9) describes rotation, and the projection (13) is brought into contact with the driven arm (11) so that the angle (Aθ) of the driven arm does not become smaller than 0°. Die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung entsprechend Anspruch 1, wobei die Rolle (10a) mit der Nockenplatte (9) eingepasst ist, und die Welle (10b) an einem Rotationsende des getriebenen Armes (11) befestigt ist, und wobei die Welle (10b) den Rotor (10a) rotierbar stützt.The low pressure bypass EGR device accordingly Claim 1 , wherein the roller (10a) is fitted with the cam plate (9), and the shaft (10b) is fixed to a rotation end of the driven arm (11), and wherein the shaft (10b) rotatably supports the rotor (10a). Die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der getriebene Arm (11) außerhalb des Ventilgehäuses (12) dreht, die mechanische Stoppeinrichtung (14) der Vorsprung (13) ist, der an einer Außenwand des Ventilgehäuses (12) definiert ist, und der getriebene Arm (11) den Vorsprung (13) berührt, um einen im wesentlichen minimalen Winkel des getriebenen Armes (11) auf 0° oder mehr zu regulieren.The low pressure bypass EGR device Claim 1 or 2 , wherein the driven arm (11) rotates outside the valve housing (12), the mechanical stop device (14) is the projection (13) defined on an outer wall of the valve housing (12), and the driven arm (11) is the Projection (13) touched to regulate a substantially minimum angle of the driven arm (11) to 0° or more. Die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mechanische Stoppeinrichtung (14) durch das Einlassdrosselventil (5) und einen Vorsprung gebildet ist, der an einer Innenwand des Einlasskanals (12) definiert ist, und das Einlassdrosselventil (5) den Vorsprung berührt, um einen im Wesentlichen minimalen Winkel des getriebenen Arms (11) auf 0° oder mehr zu regulieren.The low pressure bypass EGR device Claim 1 or 2 , wherein the mechanical stop device (14) is formed by the intake throttle valve (5) and a projection defined on an inner wall of the intake passage (12), and the intake throttle valve (5) contacts the projection to a substantially minimum angle of the driven Arms (11) to regulate to 0° or more. Die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Minimalwert des Variationsbereiches als ein vorbestimmter Wert (Aθ0) eingestellt ist, und die mechanische Stoppeinrichtung (14) einen Minimalwert des Winkels (Aθ) des getriebenen Armes auf einen Winkelbereich zwischen 0° und dem vorbestimmten Wert (Aθ0) reguliert.The low pressure bypass EGR device according to one of the Claims 1 until 4 , wherein a minimum value of the variation range is set as a predetermined value (Aθ0), and the mechanical stop device (14) regulates a minimum value of the angle (Aθ) of the driven arm to an angular range between 0 ° and the predetermined value (Aθ0). Die Niederdruck-Umführ-AGR-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Maximalwert des Variationsbereiches als ein vorbestimmter Wert (Aθ0) eingestellt ist, und die mechanische Stoppeinrichtung (14) den getriebenen Arm (11) in einer Weise reguliert, dass der Winkel (Aθ) des getriebenen Armes einen Winkelbereich zwischen 0° und dem vorbestimmten Wert (Aθ0) hat.The low pressure bypass EGR device according to one of the Claims 1 until 4 , wherein a maximum value of the variation range is set as a predetermined value (Aθ0), and the mechanical stop device (14) regulates the driven arm (11) in such a way that the angle (Aθ) of the driven arm has an angular range between 0 ° and that has a predetermined value (Aθ0).
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